循环流化床锅炉动态仿真试验平台研制

针对循环流化床燃烧与运行的本质特点,建立了以床内全部未燃烬碳为对象的残碳动力学燃烧及动态能量平衡数学模型,加上以排渣量为主动操作量的动态物料平衡模型、考虑流化床压降与风量间相互作用的复合压降模型、以及有关流动参数及传热系数分布特性的考虑,构成了基本反映循环流化床本质特性的完整动态数学模型.借助先进图形化建模工具,建立了包括流化床燃烧系统、蒸汽发生器系统和各种辅助系统在内的循环流化床锅炉系统仿真平台,并为控制策略研究和控制系统测试设置了必要的接口.仿真计算及实验验证了模型及平台的正确性及实时性.     

循环流化床锅炉床温动态建模与仿真

在分析了循环流化床锅炉床内温度动态特性的基础上，通过对循环流化床锅炉动态特性的主导过程-动态物料平衡．动态残碳量平衡以及动态能量平衡以及辅助过程-氧气浓度平衡，焦炭颗粒能量平衡的描述，建立了以给煤、一次风、二次风和排渣为输入变量的动态模型．结合某220t／h循环流化床锅炉的现场数据．采用MATLAB6．5软件对所建模型进行了连续脉冲动态仿真和实时仿真，连续脉冲动态仿真结果可以很好地反映输入脉冲变量发生变化时床温的动态响应情况．实时仿真结果与现场采集到的数据能够很好吻合．     

440t／h循环流化床锅炉汽冷式旋风分离器动态仿真

以440t／h循环流化床锅炉汽冷式旋风分离器为研究对象，建立了对象的动态数学模型．在数学模型的基础上，采用高级连续系统仿真语言（ACSL）建立了对象的仿真模型．通过仿真试验及分析，证明了模型的正确性，该模型能为旋风分离器的运行及优化设计提供一定的理论指导．     

循环流化床锅炉流化床型冷渣器改造研究

本文对流化床型冷渣器改造为布风板底部滚筒冷渣器排渣进行研究分析,结果表明：滚筒冷渣器排渣对渣颗粒没有选择性,渣、灰均可从冷渣器排出,排灰量浓度与排渣管位置有关,离返料器下料口越近排灰浓度越大;炉膛内循环灰量可维持平衡．运行简单可靠,优于流化床型冷渣器。     

循环流化床锅炉传热特性分析

作为循环流化床锅炉整体数学模型和控制系统研究工作的一部分,结合环核结构的流动数学模型,建立了循环流化床锅炉的传热数学模型,对对流传热系数和辐射传热系数随炉膛高度的变化情况以及运行参数改变对循环流化床锅炉传热特性的影响进行了仿真研究,仿真结果表明,一二次风配比的改变和过量空气系数的改变都会使循环流化床锅炉的传热系数改变,但对对流传热系数的影响更大一些,即传热系数与辐射传热份额的变化方向相反。     

循环流化床锅炉变工况下的传热系数计算

为了提高循环流化床锅炉变工况下传热计算的精度,克服现有的关于炉内平均传热系数模型的不确定性,针对75 t/h循环流化床锅炉,依据在大量变工况试验的基础上所获得的不同负荷下沿炉膛高度的固体物料浓度分布,建立了变工况下分三区计算的传热模型。该传热模型正确反映了炉膛上部过渡区和稀相区平均固体物料浓度随循环流化床锅炉运行主导因素的变化规律。计算结果表明:依据三区传热模型计算的各区温度与试验运行值在各个工况下都吻合较好,该结果为循环流化床锅炉的动态特性研究和仿真研究提供了技术支持。     

440 t/h循环流化床锅炉整体动态模型及仿真

建立循环流化床锅炉的整体动态模型对循环流化床锅炉设计、生产优化、自动控制系统的开发研究等有至关重要的影响.本文在综合分析循环流化床锅炉床温和汽包压力的动态特性的基础上,采用集中参数化的方法,分别建立了燃烧系统模型和汽水系统模型;并通过炉膛传热量,将燃烧系统模型和汽水系统模型结合起来,从而建立了以给煤、一、二给风为输入变量的循环流化床锅炉的整体动态模型.并对所建立的模型方程进行仿真,结果分析证实了该模型的正确性.     

在煤矿循环流化床锅炉仿真中RBF神经网络的应用

为了解决煤矿循环流化床锅炉燃烧实时动态数学模型的高阶、多变量微分方程不易求解等问题,提出利用RBF神经网络实现该模型的参数辨识,并提出利用小生境克隆选择算法提高RBF网络学习算法的收敛性。通过SNCC循环流化床仿真系统的数字仿真验证,算法具有良好的收敛性和逼近效果,并避免了传统模型的复杂微分方程求解过程。     

流化床水煤气汽化炉返料装置的试验研究

固体物料返料装置是流化床水煤气汽化炉的重要部件，针对目前流化床水煤气汽化炉的返料装置存在的固体颗粒循环量调节能力较差的问题，自选设计了一种流动密封阀形式的返料装置并进行了试验研究，根据试验结果获得了立管内负压差移动床压降的关系式，指出了立管最小直径的确定方法，建立了水平孔口压差与固体颗粒循环量之间以及物料输送室压降的关系式，分析了流动密封阀阻力特性，并提出了返料装置设计及校核计算方法，为流化床水煤气汽化炉安全稳定运行提供了指导。     

采用出口空气再循环的流化床谷物干燥系统模拟

建立了采用出口空气再循环的流化床谷物干燥系统数学模型，以大麦为物料分别计算了各种不同工况下采用出口空气循环时谷物干燥的能耗及费用等，并就各种计算结果进行了比较与讨论，所得结果对流化床谷物干燥系统参数的确定具有参考价值。     

一氧化碳在循环流化床燃烧室中的燃烧模型

为了研究一氧化碳在循环流化床燃烧室（CFBC）中的燃烧,通过对纯气相反应中一氧化碳燃烧速率的若干常用公式的比较识别,根据CFBC内的气固结构特点,分析了一氧化碳在循环流化床燃烧室中的燃烧机理,提出了一氧化碳有效反应空间的概念,从而建立了一种适合于循环流化床燃烧室条件的一氧化碳燃烧计算模型。模型计算结果与报道的实验结果吻合很好。     

流化床燃煤技术特点及其灰渣特性

循环流化床锅炉技术是一种先进的高效低污染清洁的煤燃烧技术,通过对流化床燃煤技术特点及其灰渣特性的分析促进该技术在我国的发展应用。     

循环流化床燃烧产物固硫灰的细度对水泥性能的影响

为探讨磨细处理改善固硫灰水泥胶砂物理力学性能和膨胀性能的可行性,利用实验室气流磨对流化床固硫灰进行了磨细处理,研究了细度对固硫灰水泥凝结时间、胶砂强度和线性膨胀率影响.试验结果表明:经磨细处理后固硫灰水泥净浆标准稠度需水量降低,但初凝时间提前;细度对固硫灰水泥胶砂前期强度影响很大,掺加30%中位径为15 μm的原灰时28 d水泥胶砂抗压强度只有纯水泥对比样的47%,而掺加30%中位径为3 μm的磨细灰时水泥胶砂28 d抗压强度可以达到纯水泥对比样的85%以上,但在90 d时掺加固硫灰的水泥胶砂抗压强度均可达到对比样的82%以上.磨细处理能降低固硫灰水泥净浆的总膨胀能,并能将膨胀能提前释放.结果证明磨细处理是利用固硫灰的重要手段.     

燃煤循环流化床锅炉模型化的人工神经网络方法

采用多层前向型神经网络，对燃煤循环流化床锅炉模型化进行了研究。以机理数学模型产生的数据样本对神经网络进行训练，结果表明，训练后的神经网络不仅可以精确地再现机理数学模型现有计算结果，而且可以比较精确地和机理模型一样对锅炉的性能进行预测。由于神经网络模型预测时间极短，并且可以不断随着新的数据样本进行自适应学习，从而为循环流化床锅炉的模型化及其实时应用（如实时训练仿真器、模型预测控制等）提供一个有效的新途径。     

循环流化床锅炉设计和运行尚待进一步研究的问题

文中对循环流化床锅炉设计和运行尚待进一步研究的问题进行了综述 ,包括 :循环物料的分离 ;循环流化床内固体颗粒的浓度选取 ;炉内受热面布置和温度控制 ;运行风速 (或截面热负荷 )的确定 ;返料机构 ;循环流化床锅炉部件的磨损 ;低污染燃烧 ;炉内传热 ;尾部受热面的设计等     

循环流化床锅炉煤燃烧效率研究

人们已经认识到飞灰含碳量是燃煤循环流化床锅炉的重要问题．它影响了燃烧损失和锅炉效率．在循环流化床实验台上对六种煤的燃烧进行了研究,与燃用相同煤种的循环流化床锅炉的结果比较,并与热重分析(TGA)数据关联,结果表明,飞灰含碳量不仅受运行参数如床温、过量空气系数、配风情况、床存量及床质量的影响,而且受煤特性影响,煤本身的反应活性是最主要的．利用热重分析(TGA)数据可以预测该燃料在循环流化床锅炉燃烧时的飞灰含碳量。     

循环流化床粉煤灰中金属元素的溶出

为实现固体废弃物循环流化床粉煤灰的综合利用,探寻铝土矿的替代资源,采用微波消解、亚熔盐法及直接酸溶法对循环流化床粉煤灰中含量高的金属元素铝、铁和钛进行了溶出实验,比较了不同条件对粉煤灰中上述元素溶出率的影响.结果 表明:微波消解粉煤灰,消解剂为质量分数20％的NaOH溶液或HNO3-HCl-HF混合酸,粉煤灰中的铝都全...     

Unburned Carbon Loss in Fly Ash of CFB Boilers Burning Hard Coal

The unburned carbon loss in fly ash of circulating fluidized bed (CFB) boilers, most of which are burning active fuels such as lignite or peat, is normally very low. However, most CFB boilers in China usually burn hard coals such as anthracite and bituminous coal and coal wastes, so the carbon content in the fly ash from these boilers is higher than expected. This paper investigates the source of unburned carbon in the fly ash of CFB boilers burning hard coal through a series of field tests and laboratory investigations. The char behavior during combustion, including fragmentation and deactivation, which is related to the parent coal, has an important impact on the carbon burnout in CFB boilers. The research shows that char deactivation occurs during char burnout in fluidized bed combustion, especially for large particles of low rank coal. The uneven mixing of solids and air in the core region of the furnace also causes poor burnout of carbon in CFB fly ash. An index describing the volatile content (as dry ash free basis) over the heating value is proposed to present the coal rank. The coal combustion efficiency is shown to be strongly connected with this coal index. Several changes in the CFB boiler design are suggested to reduce the unburned carbon loss in the fly ash.     

中温条件下粉煤灰对氨气脱硝性能的影响

中温干法烟气脱硫技术中,循环流化床反应器内有很大一部分循环床料为粉煤灰。为研究中温干法在脱硫同时实现脱硝的潜力,该文对700～900℃下,硫化前后的粉煤灰对于NH3的氧化和NO还原的催化效果进行了研究。结果表明:硫化前的粉煤灰由于含有CaO、Fe2O3等物质,具有将NH3氧化成NO的性质;经过硫化后的粉煤灰,由于其表面的CaO被硫化成CaSO4,而具有一定的催化NH3还原NO的效果。这表明粉煤灰的存在对于中温干法联合脱除是有利的。在中温同时脱硫脱硝中,制备脱除剂时应当采用低铁含量的粉煤灰。